《Ecotoxicology and Environmental Safety》：Potential link between dioxin induced progression of diffuse large B-cell lymphoma: New insights from machine learning and in vitro experiments
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本研究针对二噁英暴露与弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)预后的关联机制不明确的问题，通过整合机器学习与体外实验，首次构建了基于二噁英相互作用基因(DIGs)的DLBCL预后模型。研究发现CCT5、INHBA和PTPRF三个关键基因，其中CCT5被证实可通过调控细胞周期和凋亡显著影响DLBCL恶性进展，为环境暴露相关淋巴瘤的精准治疗提供了新靶点。
在环境污染物与肿瘤发生发展的复杂关系网中，二噁英作为一类持久性有机污染物，早已被世界卫生组织列为I类致癌物。这类物质通过食物链进入人体后，不仅与肝癌等实体瘤风险增加相关，流行病学研究还提示其与淋巴系统恶性肿瘤，特别是非霍奇金淋巴瘤的发生存在密切联系。其中，弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)作为最常见的非霍奇金淋巴瘤亚型，虽然治疗手段不断进步，但患者复发和耐药仍是临床面临的严峻挑战。传统国际预后指数(IPI)主要依赖临床特征，未能充分反映肿瘤的分子生物学特性，更难以捕捉环境暴露对疾病进展的潜在影响。这促使科学家思考：能否从环境致癌物与基因相互作用的独特视角，挖掘DLBCL预后评估的新标志物？
正是在这样的背景下，发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》的研究论文给出了创新性答案。研究团队独辟蹊径，将目光投向二噁英相互作用基因(DIGs)，首次系统探讨了这类基因在DLBCL预后预测中的价值。他们巧妙地将生物信息学挖掘与体外实验验证相结合，不仅构建了稳健的预后模型，更揭示了CCT5基因在DLBCL恶性进展中的关键作用，为理解环境因素驱动肿瘤发展的分子桥梁提供了重要证据。
研究人员运用了多项关键技术方法：从比较毒理学数据库(CTD)筛选出4783个高互作频次的DIGs；利用GSE10846和GSE181063两个独立DLBCL队列进行基因差异表达分析和预后关联筛选；采用LASSO回归和Cox比例风险模型构建多基因风险评分模型；通过CIBERSORT算法评估肿瘤免疫细胞浸润；使用oncoPredict包预测药物敏感性；对GSE182434数据集进行单细胞RNA测序分析；最后通过临床样本qPCR验证和DLBCL细胞系(OCI-LY1)的基因干扰实验进行功能验证。
3.1. DLBCL中预后相关的DIGs鉴定
研究团队首先通过差异表达分析筛选出1273个在DLBCL中异常表达的DIGs，其中1044个基因显著上调，229个显著下调。随后利用单因素Cox回归和LASSO回归分析，从大量候选基因中精确定位到三个与DLBCL预后密切相关的核心基因：CCT5、INHBA和PTPRF。生存分析显示，高水平CCT5表达预示不良预后，而INHBA和PTPRF的低表达则与较差的生存结局相关。
3.2. 基于预后相关DIGs的共识亚型
通过共识聚类分析，DLBCL患者被划分为两个具有显著预后差异的亚群。其中Cluster 2患者表现出更好的生存趋势，且CCT5和INHBA在这两个亚群间表达差异显著，进一步验证了这三个基因在DLBCL分型中的重要性。
3.3. DIGs预后模型的建立与验证
基于三个核心基因表达水平及其回归系数，研究团队构建了风险评分公式：风险评分=1.4683499×CCT5-0.7572019×INHBA-0.8004428×PTPRF。多因素Cox分析证实该风险评分是独立的预后预测因子。模型在训练队列和外部验证队列中均表现出良好的预测性能，1年、3年和5年AUC值分别为0.68、0.66和0.63，优于既往报道的同类模型。
3.4. 风险评分相关的通路与过程
功能富集分析揭示，与风险评分显著相关的基因主要富集于PI3K-Akt信号通路、ECM-受体相互作用和TGF-β信号通路等癌症相关通路。这些发现提示DIGs可能通过调节肿瘤细胞与微环境的相互作用影响DLBCL进展。
3.5. 不同风险层间的免疫背景差异
免疫浸润分析显示，高风险组和低风险组患者的肿瘤免疫微环境存在显著差异。特别值得注意的是，CCT5表达与多种免疫细胞丰度相关，其中与初始B细胞和活化树突状细胞呈正相关，而与CD8+T细胞呈负相关，这可能是二噁英影响抗肿瘤免疫的重要机制。
3.6. 风险相关的药物敏感性
研究人员评估了198种抗癌药物在不同风险组中的预测敏感性，发现阿糖胞苷、Pevonedistat、曲美替尼和长春碱等4种药物存在显著差异。CCT5表达与阿糖胞苷、Pevonedistat和长春碱的敏感性呈负相关，为个体化用药提供了线索。
3.7. 特征基因的单细胞分布
单细胞RNA测序分析显示，CCT5在大多数细胞中高表达，表明其在DLBCL肿瘤微环境中可能发挥广泛作用。
3.8. DIGs差异表达的初步验证
基于TCGA-DLBC和GSE56315数据集以及临床样本的qPCR分析一致证实，CCT5在DLBCL组织中显著高表达，为其作为生物标志物的可靠性提供了多重证据。
3.9. DLBCL细胞模型中CCT5干扰模型的构建
研究人员成功构建了CCT5敲低的DLBCL细胞模型，其中OCI-LY1+CCT5-siRNA1(192)组的干扰效果最为显著，为后续功能实验奠定了基础。
3.10. 细胞功能实验
细胞实验结果显示，抑制CCT5表达可显著促进DLBCL细胞凋亡，并阻滞细胞周期于G1期，直接证明了CCT5在维持DLBCL恶性表型中的关键作用。
这项研究的讨论部分深入阐释了发现的重要意义。传统DLBCL预后评估主要依赖临床特征，而本研究首次将环境暴露因素纳入考量，构建了基于DIGs的分子预后模型。特别是CCT5作为分子伴侣复合物TRiC的组成 subunit，被证实可通过影响细胞周期进展和凋亡过程调控DLBCL的恶性行为。其与CD8+T细胞浸润的负相关关系，提示二噁英可能通过调节CCT5表达影响抗肿瘤免疫，进而促进淋巴瘤进展。
研究的意义不仅在于提供了一个优于传统临床指标的新型预后工具，更重要的是建立了环境暴露与淋巴瘤分子特征之间的直接联系。这为理解环境致癌物如何"重编程"肿瘤生物学行为提供了新视角，也为开发针对环境相关淋巴瘤的靶向策略奠定了理论基础。虽然研究存在回顾性设计的局限性，且实验样本量有待扩大，但其创新性的研究思路和扎实的多组学验证为未来探索环境与肿瘤相互作用开辟了新方向。
综上所述，这项研究成功搭建了环境毒理学与肿瘤精准医学之间的桥梁，证实了CCT5作为二噁英暴露相关DLBCL预后生物标志物和潜在治疗靶点的价值。随着进一步机制研究的深入，基于环境-基因相互作用的个体化治疗策略有望为DLBCL患者带来新的希望。
